高频实验指导书

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高频电子线路实验指导书

抗为无限大,因此可以忽略其电导。但要注意的是yfe本身也是一个复数,所以谐振时输出电压u0与输入电压ui相位差为(180+ ?fe)。

o

Avo的测量方法是:在谐振回路已处于谐振状态时,用高频电压表测量图1-1中RL两端

的电压u0及输入信号ui的大小,则电压放大倍数Avo由下式计算:

AV0?U0Ui 或 AV0?20lg?UoUi? dB (1-7)

(3)通频带

BW?2?f0.7?f0QL (1-8) 分析表明,放大器的谐振电压放大倍数Avo与通频带BW的关系为 AV0?BW?yfe2?C? (1-9)

上式说明,当晶体管选定即yfe确定,且回路总电容CΣ为定值时,谐振电压放大倍数Avo与通频带BW的乘积为一常数。这与低频放大器中的增益带宽积为一常数的概念是相同的。

通频带BW的测量方法:是通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法可以是扫频法,也可以是逐点法。逐点法的测量步骤是:先调谐放大器的谐振回路使其谐振,记下此时的谐振频率fo及电压放大倍数Avo然后改变高频信号发生器的频率(保持其输出电压uS不变),并测出对应的电压放大倍数Avo。由于回路失谐后电压放大倍数下降,所以放大器的谐振曲线如图1-3所示。

(4)选择性——矩形系数

调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数Kv0.1时来表示,如图(1-3)所示的谐振曲线,矩形系数Kv0.1为电压放大倍数下降到0.1Avo时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到0.707Avo时对应的频率偏移之比,即 KV0.1?2?f0.12?f0.7?2?f0.1 Av AV0 0.7 BW 0.1 fL f0 fH 2△f0.1

BW (1-10)

图1-3 谐振曲线

可以通过测量调谐放大器的谐振曲线来求矩形系数

Kv0.1。

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五、实验内容及步骤

(一)单调谐回路谐振放大器。 1. 实验电路见图1-4 (1).按图1-4所示连接电路 (注意接线前先测量+12V 电源电压,无误后,关 断电源再接线)。 (2).接线后仔细检查,确认

无误后接通电源。

图1-4 单调谐回路谐振放大器原理图

2. 静态测量

实验电路中选Re=1k

测量各静态工作点,计算并填表1.1

表1.1 实 测 实测计算 根据VCE 判断V是否工作在放大区 是 否 原因 VB VE IC VCE * VB,VE是三极管的基极和发射极对地电压。

3.动态研究

(1). 测放大器的动态范围Vi~V0(在谐振点)

选R=10K,Re=1K。把高频信号发生器接到电路输入端,电路输出端接示波器,

选择正常放大区的输入电压Vi,调节频率f使其为10MHz,调节CT使回路谐振,使输出电压幅度为最大。此时调节Vi由0.02伏变到0.5伏,逐点记录V0电压,并填入 表1.2。Vi的各点测量值可根据(各自)实测情况来确定。

表1.2 Vi(V) Re=1k V0(V) Re=500Ω Re=2K 0.02 0.5

(2).当Re分别为500Ω、2K时,重复上述过程,将结果填入表1.2。并观察输出信号

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电压波形的变化。 (3).测量放大器的频率特性

当回路电阻R=10K时, 选择正常放大区的输入电压Vi,将高频信号发生器输出

端接至电路输入端,调节频率f使其为10MHz,调节CT使回路谐振,使输出电压幅度为最大,此时的回路谐振频率f0=10MHz为中心频率,然后保持输入电压Vi不变,改变频率f由中心频率向两边逐点偏离,测得在不同频率f时对应的输出电压V0,将测得的数据填入表1.3。频率偏离范围可根据(各自)实测情况来确定。

表1.3

f(MHz) 8.4 9.0 9.4 9.6 9.8 10 10.2 10.4 10.6 10.8 11.0

R=10KΩ R= 2KΩ

R=470Ω

计算f0=10MHz时的电压放大倍数及回路的通频带和Q值。

V0

(4).改变谐振回路电阻,即R分别为2KΩ,470Ω时,重复上述测试,并填入表1.3。

比较通频带情况。

六、实验报告要求 1.写明实验目的。

2.画出实验电路的直流和交流等效电路。 3.写明实验所用仪器、设备及名称、型号。

4.整理实验数据。

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实验二 高频谐振功率放大器

一、实验目的

1.了解丙类功率放大器的基本工作原理,掌握丙类放大器的计算与设计方法。 2.了解电源电压VC与集电极负载对功率放大器功率和效率的影响。

二、实验主要仪器

1.双踪示波器

2.高频信号发生器

3.万用表 4.实验板G 2

三、预习要求

1.复习功率谐振放大器原理及特点。 2.分析实验电路,说明各元器件作用。

四、实验原理

实验电路如图2-1所示,它是由两级小信号谐振放大器组成的推动级和末级丙类谐振功率放大器构成,其中VT1和VT2组成甲类功率放大器,晶体管VT3组成丙类谐振功率放大器,这两类功率放大器的应用十分广泛,下面简要介绍它们的工作原理及基本计算方法。

(一)、甲类功率放大器 1、静态工作点

如图2-1所示,晶体管VT1组成甲类功率放大器,工作在线性放大状态。其中R1和R2为基极偏置电阻;R5为直流负反馈电阻;它们共同组成分压式偏置电路以稳定放大器的静态工作点。R4为交直流负反馈电阻,可以提高放大器的输入阻抗,稳定增益。电路的静态工作点由下列关系式确定:

UBQ?R1 VCCR1 ?R2 (2-1) UBQ?UBEQR4 ?R5 (2-2)

ICQ?IEQ?IBQ?ICQ/?1 (2-3) UCEQ?VCC?IEQ(R4?R5) (2-4)

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